河下游河勢演變淺析

劉 浩 ，王亞梅 ，續(xù)彩虹

（1.陜西省江河水庫管理局，陜西 西安 710018；2.陜西水環(huán)境工程勘測設(shè)計研究院，陜西 西安 710018）

近期，渭河水沙條件發(fā)生變化，相對有利，渭河下游泥沙總體上由淤變沖。另外，渭河綜合整治在下游實施了一批河道工作，這些均對渭河下游河勢調(diào)整起到了一定的作用。

1 近期渭河下游河勢

西安～咸陽河段:2005～2011年該段河勢總體變化不大，主流南靠，形成單一河道，部分河勢相對變化較大，其中老鐵路橋到漁王工程河勢相對變化較大，有部分形成新的沙洲，水流相對散亂，但是整體河段主流仍靠北岸。2005年后渭淤33～34河灣變小，受控導(dǎo)工程影響，水流頂托右岸作用減弱，河道向左岸擺動。2011～2015年該河段河勢總體穩(wěn)定，部分河段灣頂上提下挫，主槽刷深。渭淤34斷面下皂河口上游處，受支流水流頂托作用，河道向左偏移，至2015年河道整體向右岸擺動，平均移動約為400m。咸陽至農(nóng)六河段河槽下切加劇，深度達2～3m，上段已發(fā)展至西寶客運專線橋附近，并形成一個明顯的跌水。受工程建設(shè)影響，部分河段出現(xiàn)嫩灘，水流向右岸靠近。咸陽鐵橋下游1.3 km處修建滾水低壩，上游水面抬升，近幾年形成的下切刷深河槽逐漸淤積，河勢變得散亂，出現(xiàn)多處心灘。

臨潼～高陵河段：2005～2011年該河段總體河勢變化不大，主流緊靠左岸，只有部分河段出現(xiàn)彎頂上提下挫現(xiàn)象，河道擺動不大，部分河灣，較大心灘消失，有眾多小心灘生成，河道更為順直，拓寬明顯，河道水流歸順。2011～2015年該河段河道變化較明顯，水面拓寬，河灣擺動劇烈，臨潼季家河段形成“Ω”型河灣，任陳工程河段主槽向右擺動，幅度較大，灣頂上提，形成“V”型河灣，張莊工程河段形成直角“L”型河灣，水流直接頂沖工程。

渭南河段：2005～2011年該河段河勢變化較大，整體河灣繼續(xù)下挫南移，局部呈上提下挫趨勢，河道演變劇烈，主流擺動頻繁，而河槽寬度變化幅度較小，幾乎保持不變。樹園河段河道自然裁彎，河勢順直，整體彎道減少，河灣發(fā)展受到遏制，河道呈“幾”字形態(tài)，流路歸順。至2011年河灘李控導(dǎo)工程與對岸梁趙工程之間呈南北“S”型河灣，河灘李灣頂繼續(xù)上提北移，主流直接頂沖8#壩及上游工程段，形成南北“S”橫河。2011～2015年該河段河勢有新的演變，河勢趨于平順，河道有一定幅度擺動，部分灣頂繼續(xù)下挫，部分河道縮窄，主槽位置基本上沒有改變，河彎繼續(xù)發(fā)展，沙王橋河段倒“S”河彎進一步發(fā)展，繼續(xù)頂沖沙王工程。樹園工程處河灣不斷下挫，形成“幾”字型河勢，八里店工程上游段河勢變化較大，有不斷下挫趨勢。

華縣大荔河段：2005～2011年該河段整體河勢無較大變化，部分彎頂上提下挫變化明顯，部分河段河灣繼續(xù)下挫，控導(dǎo)工程坍塌、脫流，主槽拓寬。受主流頂沖作用，魏三莊河段成“L”型發(fā)展趨勢，也有些河灣上提向右岸靠近。2011～2015年該河段總體河勢變化不大，河灣上提下挫明顯，灣頂長度有所增加。2011年洪水中槐園河段“Ω”型河灣河段出現(xiàn)自然裁灣，河道順直，華縣北王工程河段形成“Ω”型河灣，魏三莊工程河段形成倒“S”型河灣等不利河勢，部分河槽有所拓寬，蘇村河段形成“U”型河灣，主河槽有北移的趨勢。

移民圍堤河段：2005～2011年該河段河勢變化明顯，彎道多以凸向反轉(zhuǎn)變化為主，彎頂上提幅度大于下挫幅度，河灣明顯減少，部分河灣消失，河段趨于順直。其中，馮東工程、華農(nóng)工程處河勢有明顯的北移趨勢。2011～2015年該河段河勢整體變化不大，部分河勢發(fā)生明顯變化，河道擺動明顯。仁西工程呈“V”字型河彎，渭淤2+1下游河段彎頂下挫明顯，護岸工程脫流。

河口段：2005～2011年渭河入黃流路持續(xù)改善，至2011年沿南岸老坎下行入黃，入黃口下移約3.0 km，入黃流路有所恢復(fù)，渭河對潼關(guān)河段沖刷作用有所增強。2011年由于河口進行人工濕地景觀建設(shè)，北岸與黃河相交處修建控導(dǎo)工程，右岸修建護岸工程，河道順直、河口下移。2011年之后該河段河勢變化不大，河道穩(wěn)定。

2 當前河勢變化存在的問題

依據(jù)河勢變化情況、分析得出2005年以來渭河下游河勢變化存在的主要問題：

（1）河勢總體變化不大，局部變化劇烈，形成畸形河灣。

渭河下游2005年以來，主槽有所拓寬、河道趨向順直，平面形態(tài)整體看變化不大。咸陽西安河段沖刷下切明顯，河床失穩(wěn)，新建滾水低壩后，上游水面抬升，下切刷深河槽逐漸淤積消失，河勢變得散亂，出現(xiàn)多處心灘。涇河口、樹園、槐園三處發(fā)生自然裁彎，局部河段變化較大；2005~2011年渭河斷面083～082河道一直向右擺動逐漸形成向左凹的新彎道、入黃口下移約3.0 km流路變得順暢，2011~2015年皂河口上游處河段整體向右岸擺動約400m。目前，渭河下游還存在臨潼季家、臨渭區(qū)渭河14斷面上下游、華縣北王河段的“Ω”型河灣，任陳工程河段“V”型河灣，臨渭區(qū)樹園、大荔陳村、仁西與倉西河段河彎呈“幾”字型河灣，臨渭區(qū)沙王、華縣魏三莊河段形成倒“S”橫河，華縣北王工程14#-19#壩間、大荔蘇村工程河段形成“U”型河灣等10余處不利河勢的畸形河灣。

（2）畸形河灣頂沖河道或堤防工程、產(chǎn)生新的險工險段。

一些河道畸型彎頂頂沖工程，一些河灣目前距離堤防較近，產(chǎn)生了一些新的險工險段。渭淤10上游、任陳工程、仁西工程河段形成“V”型河灣，張莊工程、樹園工程河段形成90°直角“L”型河灣，蘇村、北王河段形成“U”型河灣，這些河灣水流直接頂沖工程。臨潼～高陵河段張莊工程、任陳工程、張義工程受主流直接頂沖。河灘李上游河段彎頂上提北移，形成南北橫河，主流直接頂沖-2#～2#壩段。新興工程上首河灣最近距堤防坡腳距離為29m。華農(nóng)工程6#~11#壩處河勢明顯南移，在上游形成新的河灣，最近距堤防25m。三河口上延工程主槽北移，彎頂下挫，在工程下首形成新的河灣，河灣長約1000 m，距堤防50~80m。這些工程段主流距離堤防非常接近，威脅堤防安全，形成新的險工險段，若遇較大洪水可出現(xiàn)較大險情，甚至會危及堤防安全。

（3）部分河段仍偏離治導(dǎo)線，河道控導(dǎo)治理仍需加強

2005年以來，經(jīng)過多年河勢控導(dǎo)治理，大部分河段主流控制在治導(dǎo)線范圍內(nèi)(如渭淤18~19河段、陳水河段等)，但個別河段河勢仍偏離治導(dǎo)線。任陳工程河段、樹園河段、渭淤13上游河段、詹劉工程～臺臺工程河段、渭淤11～12河段、南解彎道河段、朱家工程河段、槐園工程、溢渡工程、北洛工程河段、華陰長澗河～柳葉河河段、渭淤3+1斷面上游、渭淤2+1斷面河段、倉西工程上游河段、渭河1+1處河段均已偏離治導(dǎo)線較多。其中，渭淤11～12河段河勢向右偏離治導(dǎo)線超過1.0 km，渭淤3+1斷面上游河段向左偏離治導(dǎo)線超過2.5 km。這些河段河勢急需加強控導(dǎo)治理，防止河勢進一步發(fā)生不利變化。

（4）局部河段岸坎坍塌，部分工程出現(xiàn)根石走失、壩面塌陷等險情。

近年來渭河下游河道工程水毀十分嚴重，大部分著流壩垛存在不同程度的根石走失、壩面毀壞等險情，壩頭坍塌、壩襠淘刷等險情最為嚴重。僅在發(fā)生超1000m3/s洪水的2015年汛期，大荔新興工程9#壩上游段出現(xiàn)約80m長的塌岸，蘇村2#壩上游受桃汛小洪水淘刷影響出現(xiàn)約100m長的塌岸。馮東工程上首河灣北移，下首主流南靠，頂沖13#~16#壩，北洛險工3#~4#壩襠、4#~5#壩襠受水流淘刷，三河口工程39#~40#壩襠及40#壩受水流淘刷。倉西、陳村、新興、濱壩、臺臺、馮東、三河口、北洛、梁趙、八里店、河灘李、上漲渡等12處工程發(fā)生根石或坡石走失、坎坡坍塌或下滑變形、壩面塌陷、壩襠淘垮等險情，若遇較大洪水可出現(xiàn)較大險情。

3 防汛對策及建議

3.1 重點險工險段

西安～咸陽河段：咸陽鐵橋下游1.3 km處修建滾水低壩，上游水面抬升，下切刷深河槽逐漸淤積，河勢變得散亂，出現(xiàn)多處心灘。發(fā)生較大洪水時易出現(xiàn)滾河等河勢劇烈變化情況，是易產(chǎn)生險情的河段。

店上控導(dǎo)工程、正陽工程、長興工程、卓所工程部分壩垛著流或受水流頂沖，是西安～咸陽河段汛期防守的重點險工段。

高陵～臨潼河段：臨潼季家河段形成“Ω”型河灣，任陳工程河段形成“V”型河灣，這些畸形河灣一方面嚴重威脅著所在河段防洪工程的安全，一方面洪水期易發(fā)生較大的河勢變化，洪水風險較大。

目前高陵上馬渡工程、吳村楊工程、夾灘工程、涇渭堡工程與臨潼西渭陽險工、張莊工程、席家工程、三王工程、季家險工、任陳工程、南趙工程等受水流頂沖，根石走失較為嚴重，是高陵～臨潼河段汛期防守的重點險工段。

臨渭區(qū)河段：沙王險工與對岸的梁趙工程之間呈南北“S”型河灣，河灘李灣頂繼續(xù)上提北移，主流直接頂沖沙王工程8#壩及上游工程，已形成的南北“S”橫河河勢。樹園工程處河灣不斷下挫，形成“V”字型河勢。兩處畸形河灣，嚴重威脅著所在河段防洪工程的安全。

八里店與梁趙工程近年來由于水流頂沖根石走失嚴重。張義工程、西慶屯工程、河灘李工程、上漲渡工程部分壩垛著流或受水流頂沖，是臨渭區(qū)河段汛期防守的重點險工段。

華縣～大荔河段：華縣北王工程河段形成“Ω”型河灣、魏三莊工程河段形成倒“S”型河灣等不利河勢。濱壩、北拾工程水流頂沖，近年來根石淘刷走失、壩檔淘垮情況突出，是華縣～大荔河段華縣汛期防守的重點險工段。

大荔新興、蘇村河段由于河槽刷深，2015年工程出現(xiàn)約100m的塌岸。陳村工程水流頂沖，朱家、北塬、溢渡工程等部分壩垛著流或受水流頂沖，是華縣～大荔河段大荔縣汛期防守的重點險工段。

大荔～華陰(潼關(guān))河段：大荔北洛、倉西工程2015年汛期在小洪水條件均發(fā)生壩坡坍塌、壩襠淘垮、根石坡石走失險情，仁西工程呈“V”字型河彎頂沖16#～17#壩，華陰馮東險工、華農(nóng)險工、北洛險工、三河口下延工程，潼關(guān)公莊護堤險工、吊橋工程等部分壩垛著流或受水流頂沖，是大荔～華陰(潼關(guān))河段汛期防守的重點險工段。

3.2 應(yīng)急防守措施

新興工程上首河灣最近距堤防坡腳為29m、華農(nóng)工程最近處距堤防25 m，三河口上延工程主槽距堤防50~80 m，這些河段受主流頂沖，且距離堤防非常接近，形成新的險工險段，若遇較大洪水可出現(xiàn)較大險情，甚至會危及堤防安全，是汛期防守的重中之重，應(yīng)在加強觀測的基礎(chǔ)上，做好物料、人員、預(yù)案等方面的防險、搶險準備工作。

臨潼～高陵河段張莊工程、任陳工程、張義工程，臨渭河段八里店、梁趙工程，大荔陳村、新興、倉西工程，華縣濱壩、北拾工程，華陰三河口、北洛工程受水流頂沖嚴重，洪水時易發(fā)生壩坡坍塌、壩襠淘垮、根石、坡石走失等險情，需要做好搶險防護措施的準備工作，確保工程安全渡汛。

對于咸陽鐵橋下游1.3 km處滾水低壩上游水流散亂段，臨潼季家與華縣北王河段的“Ω”河灣，臨渭區(qū)河灘李～梁趙與華縣魏三莊河段的倒“S”河灣和臨潼任陳、臨渭樹園與大荔任西河段的“V”字型畸型河灣等不利河勢，在汛期應(yīng)加強觀測，作好河勢發(fā)生劇烈變動時的上報與記錄，在河勢發(fā)生劇烈變動時應(yīng)根據(jù)險情需要安排相應(yīng)的防洪搶險措施。

3.3 建議

（1）在河勢變化分析中發(fā)現(xiàn)，河勢連續(xù)變化觀測資料不足，河灣生成、發(fā)展、消亡等連續(xù)的變化過程觀測記錄資料缺失，難以深入開展渭河下游治理，急需弄清的下游河勢演變機理方面的研究。建議研究出臺渭河下游河勢日常觀測記錄細則等方面的方法與標準。

（2）目前渭河下游還有多處河段河勢偏離治導(dǎo)線，個別河段偏離較多。建議對長度不足的控導(dǎo)工程與流路偏離治導(dǎo)線較大的河段加強觀測與統(tǒng)計，根據(jù)主槽流路變化情況適時實施控導(dǎo)工程，以達到理順與穩(wěn)定河勢的治理目標。